Post on 26-Jun-2020
1SPT2C12–Dynamiquedesécosystèmes 1
Thème 2 – Les enjeux contemporains de la planète Écosystèmes et services environnementaux
Chapitre 12 – La dynamique des écosystèmes
L’agrosystèmeétudiéenclassedesecondeestunécosystèmeprofondémentsimplifiéetmodifié
parl’Homme.Nousallonsétudierunexempled’écosystèmenaturel,afindedonnerunaperçude
larichesseetdelacomplexitédesliensquipeuventyexisterentrelesêtresvivants.
1. Les interactions entre les êtres vivants et le biotope
Lesmodalités de l’interaction entre les êtres vivants et leur biotope sontmultiples. Dans un
écosystème naturel, on distingue les producteurs primaires, les consommateurs et les
décomposeurs.
Exempled’unécosystèmedeforêttempérée.
Rechercherlesêtresvivantsàlabasedeschaînesalimentaires.Lesdécomposeursnesontpasreprésentés
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Touslesêtresvivantspuisentdesressourcesdanslebiotope.Lesproducteursprimairessurtout,
y puisent de l’énergie sous forme de lumière, du CO2 atmosphérique, et, grâce à l’absorption
racinaire,del’eauetdesionsminérauxapportantnotammentlesélémentsazote(N),phosphore
(P),potassium(K),produisentdelamatièreorganiquesansenconsommer.
Auseindesproducteursprimaireslarecherchedesressourceslesplusfavorablesconduitàune
répartition des êtres vivants au sein du biotope en fonction de certains facteurs (luminosité,
hygrométrie,compositiondusol…).
Denombreusesespècesontdesexigencesvoisinesetsontdoncencompétitionpourcertaines
ressources(compétitionentrelesarbrespourlalumière,compétitionsentrelesprédateurspour
certainesproies,entrelesparasitespourcertainshôtes…)
Laplupartdesêtresvivantsrestituentaumilieudel’eauparlarespirationenmêmetempsque
duCO2.
Enfinparlebiaisdeladécomposition,lesêtresvivantsfavorisentledéveloppementetlemaintien
dusol(vuenclassedeseconde).Lesdécomposeurs(champignons,bactéries,petitsinsecteset
versdusol)assurentlerecyclagedelamatièreorganiquenonseulementsousformedeCO2et
d’eau,maisaussi sous formed’ionsminéraux indispensablesauxproducteursprimaires.C’est
ainsiquelafertilitédusolestpérennisée.
2. Les interactions au sein de la biocénose
Laplupartdesconsommateurs,sontencompétitionpourlesressourcesdematièreorganiques
dont ils se nourrissent. Certains d’entre eux ont développé des interactions particulières qui
facilitentleurnutrition.
Certainesespècesétablissententreellesdesrelationsdecoopération(mutualisme),commepar
exempleentrel’écureuilquiaideàladisséminationdesnoixetlenoisetierquinourritl’écureuil.
Parmicesrelations,lessymbiosessontdesassociationsàbénéficeréciproquepermanenteset/ou
obligatoiresentredeuxêtresvivantsd’espècesdifférentes.Exemple:leslichens,quirésultentde
l’association au niveau cellulaire d’une algue et d’un champignon. L’algue et le champignon
conserventchacunsonprogrammegénétique.L’alguenourritlechampignonaveclesproduitsde
laphotosynthèse et le champignonprotège l’alguede ladéshydratation et lui fournit certains
minéraux.
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Unité de reproduction filaments de
champignon
Couche d’algues
Photographie(àgauche)etstructure(àdroite)d’unlichen
Danscettesymbiose,l’associationestnon-obligatoiremaispermanente
D’autresespècessontparasites.Elless’installentsurunêtrevivantd’uneautreespèce,l’hôte,dont
ellestirentpartipoursenourrir,s’abriteret/ousereproduire.C’estlacasdecertainsinsectes
commelescynipsquipondentsurcertainsorganesvégétaux,quidéveloppentalorsdesgalesoù
leslarvesvontsenourriretsedévelopperàl’abri.
(degaucheàdroite)Lecynipsduchêne,sagalle,etunelarvedecynipsdanssagalle
Enfin, les espèces prédatrices consomment lamatière organique de leurs proies animales ou
végétales.
Symbiose,parasitismeetprédationsontdesexemplesd’interactionsentre lesêtresvivantsde
l’écosystème. Ces interactions ont permis au coursdu temps le succèsde ces espècesdans la
sélectionnaturelle.Ainsi,uneespècen’estpastoujourssélectionnéesursacapacitéàsurvivre
seuledanslebiotope,maissursacapacitéàsurvivreauseindesabiocénoseeteninteractionavec
elle.
3. La dynamique des écosystèmes
Lesêtresvivantsdesécosystèmeséchangentdelamatièreetdel’énergieentreeuxetavecleur
milieu.
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À partir des ressources inorganiques puisées dans le biotope, les producteurs primaires
convertissentducarboneminéral(CO2)encarboneorganique(protides,glucides,lipides,acides
nucléiques).Cecarboneorganiquetransitedanstoutleréseautrophique.Unepartimportanteest
restituéeàl’atmosphèreparlarespirationdesêtresvivantsetnotammentdesdécomposeurs.
Leséchangesdecarbonedansunécosystèmedeforêttempérée
Unepetitefractionducarboneorganiqueéchappeàl’actiondesdécomposeurseteststockéeà
plusoumoinslongtermedansdifférentsréservoirs:
• biomasse(troncsdesarbres)
• acideshumiquesdusol
• rochescarbonéesetcarbonatées
On remarque que le carbone peut sortir de l’écosystème par exemple lorsqu’il participe à la
formationd’uneroche.Ainsilecyclebiologiqueducarboneestcoupléàd’autreséchangesentre
lesgrandsréservoirsgéologiquesdecarbone,lecyclegéochimique.
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Cyclebiogéochimiquenaturelducarbone
Dansunécosystèmeàmaturitécommeuneforêt,leséchangesdecarboneentrelabiocénoseetla
biotopesontglobalementéquilibrés.Ilenestdemêmepourleséchangesd’eauetdematières
minérales.Dans lecasducarbone,commenous l’avonsvu, le fonctionnementde l’écosystème
génèrecependantunstockagetrèslentdanslesdifférentsréservoirs.
Malgrécetterelativestabilité,lesécosystèmessubissentfréquemmentdesperturbationsparfois
d’originehumaine(déforestation,urbanisation,pollutions),parfoisd’originenaturelleextérieure
à l’écosystème (incendies naturels, épidémies) ou intérieure à l’écosystème (évolution d’un
parasite).
Parexemple,unincendiedéclencheunerestitutionbrutaleetmassivedecarboneàl’atmosphère
àpartirdes réservoirsdusol etde labiomassevégétale.Danscertains cas, l’écosystèmepeut
cependantsurvivreetretrouverpeuàpeusonétatd’équilibre,notammentgrâceauxadaptations
particulièresdecertainesespèces.Parexemple,lechène-liègeprotègesesbourgeonsdufeusous
uneépaisseécorcedeliège;etsousl’effetdelachaleurdufeu,lescônesdecertainesespècesde
pins (Pinus Halepensis) s’ouvrent et libèrent des graines qui germeront après l’incendie et
profiterontainsidesionsminérauxcontenusdanslescendres.La«renaissance»decesespèces
attireradesinsectes,puisdesoiseauxetleréseautrophiquesereconstitueraprogressivement.
Cette capacité d’un écosystème à retrouver son état d’équilibre est appelée résilience; elle
diminuecependantlorsquelespressionsquesubitl’écosystèmedépassentuncertainseuil,par
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exemple,sil’intervalledetempsentredeuxincendiessuccessifsdiminuedemanièreinhabituelle.
Elleestfavoriséeparlabiodiversitéauseindel’écosystèmeetlarichessedesinteractionsausein
delabiocénose(symbiose,coopérationetc.),maiselleestlimitée:au-delàd’uncertainseuilde
perturbation,l’écosystèmenepeutretrouversonéquilibre.